不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油車尾氣被普遍認(rèn)為是引起霧霾的重要原因之一。自2015年1月1日起,中國柴油車全面實(shí)施國四排放標(biāo)準(zhǔn),對油品質(zhì)量的升級勢在必行。
聚甲氧基二甲醚(DMMn,n=3-8)是優(yōu)秀的柴油調(diào)和組分,可增加油品含氧量,在柴油中添加10%~20%,能夠大幅減少尾氣固體微粒物、NOx和CO的排放。DMMn十六烷值達(dá)76,閃點(diǎn)65.5℃,沸點(diǎn)160℃。由于物性與柴油相近,DMMn調(diào)和到柴油中使用不需要對在用車輛進(jìn)行任何改動。
DMMn合成的主要原料是甲醇和甲醛,工藝路線包括液體酸催化法、固體酸催化法、離子液體催化法和金屬氧化物催化法等。國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)積極推進(jìn)甲醇制DMMn技術(shù)研發(fā)與工業(yè)化示范,并取得了一系列成果。
中科院蘭州化物所百噸級DMMn中試裝置于2012年8月在甘肅白銀中試基地投料試車成功,并完成了中試試驗(yàn)。2013年7月,采用蘭州化物所離子液體催化合成工藝的山東辰信新能源有限公司1萬噸/年DMMn全流程工業(yè)裝置投料試車成功。該裝置位于山東菏澤,投資兩億元。目前,該技術(shù)已進(jìn)入工業(yè)規(guī)模示范階段,蘭州化物所已申報國際國內(nèi)發(fā)明專利30多件,獲得4件國際發(fā)明專利和3件中國發(fā)明專利授權(quán)。
2014年3月,東營市潤成碳材料科技有限公司、上海碧科清潔能源技術(shù)有限公司、青島珀特化工技術(shù)服務(wù)有限公司與山東濱州新天陽化工有限責(zé)任公司簽訂了10萬噸/年聚甲氧基二甲醚工業(yè)化成套技術(shù)許可協(xié)議。2014年11月,位于山東省東營市廣饒縣的潤成碳材料3萬噸/年甲醇制聚甲氧基二甲醚示范裝置試車成功。
2014年7月,由清華大學(xué)和玉皇化工有限公司合作開發(fā)的“聚甲氧基二甲醚萬噸級工業(yè)化技術(shù)”通過科技成果鑒定。該技術(shù)以清華大學(xué)聚甲氧基二甲醚專用固體酸催化劑和氣-液-固三相流化床多級反應(yīng)器技術(shù)為基礎(chǔ)。玉皇化工和清華大學(xué)合作在山東菏澤建設(shè)的1萬噸/年DMMn工業(yè)化示范裝置于2014年1季度完成建設(shè)并打通流程,6月產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。玉皇化工正在籌建30萬噸/年工業(yè)放大裝置。
2014年7月,北京旭陽化工技術(shù)研究院自主開發(fā)出了甲醇合成DMMn的工藝。該工藝主要是多聚甲醛與甲縮醛在酸性條件下發(fā)生聚合反應(yīng),反應(yīng)后的DMM1-8 物料經(jīng)分離、精制得到產(chǎn)品DMM3-8,未反應(yīng)的物料及DMM2循環(huán)利用。該工藝已經(jīng)完成千噸級中試實(shí)驗(yàn),正在進(jìn)行工藝包編制。
2014年10月,四川達(dá)興能源股份有限公司10萬噸/年甲醇制聚甲氧基二甲醚(DMMn)項(xiàng)目通過了可行性論證。2013年12月,達(dá)興能源的千噸級DMMn工業(yè)試驗(yàn)裝置,通過了72小時連續(xù)運(yùn)行考核。專家組認(rèn)為,該裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量合格,相關(guān)工藝數(shù)據(jù)可作為工業(yè)放大的依據(jù)。該項(xiàng)目核心技術(shù)采用北京東方紅升新能源應(yīng)用技術(shù)研究院和中國石油大學(xué)(華東)的專利技術(shù)。
2014年中國柴油消費(fèi)量1.73億噸,如果全部按15%比例調(diào)和,年消費(fèi)DMMn將達(dá)2595萬噸。亞化咨詢認(rèn)為,以甲醇為原料的DMMn有望成為煤基替代燃料的發(fā)展新方向,但能否獲得中石油、中石化等成品油產(chǎn)銷巨頭的認(rèn)可,是DMMn作為柴油添加劑獲得大規(guī)模的應(yīng)用的關(guān)鍵。